TSC無功補(bǔ)償異步投切中涌流控制的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前在低壓配電網(wǎng)中，因晶閘管投切電容器(TSC)價(jià)格低廉、維修方便、易于擴(kuò)容、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，目前仍然大量使用TSC作為低壓無功補(bǔ)償裝置。但是，在市面上仍然存在為了節(jié)約成本的廠家，使用機(jī)械開關(guān)作為投切電容器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，比如使用真空接觸器或磁保持繼電器等。首先，與使用晶閘管相比，這種機(jī)械式開關(guān)的一個(gè)致命缺點(diǎn)就是無法掌握其機(jī)械動(dòng)作時(shí)間，且其會(huì)根據(jù)溫度、濕度和使用次數(shù)而微小變化，若無法完全掌握其機(jī)械動(dòng)作特性，則無法做到真正意義上的“過零投切

2、”。有的生產(chǎn)廠家甚至使用串聯(lián)小電感的方式來減小過零不準(zhǔn)確造成的沖擊涌流，躲過出廠質(zhì)量檢查。其次，即使使用了晶閘管作為電容器的投切執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也存在許多廠家只考慮成本不考慮安全可靠性，簡單使用光耦MOC3061或者M(jìn)OC3083做為觸發(fā)晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路。在應(yīng)用中，這類光耦確實(shí)能觸發(fā)晶閘管，且能做到過零觸發(fā)，但是，原先這類光耦的使用場合是在家用電器中，電壓等級(jí)在220V，若將這類光耦使用在投切電容器，非常容易燒毀設(shè)備，主要原因是這類光耦的重復(fù)

3、耐壓值一般只有800V，而當(dāng)電容帶有殘壓時(shí)，晶閘管兩端電壓因在線電壓的基礎(chǔ)上疊加了殘壓，此電壓最大值可達(dá)上千伏，非常容易燒毀設(shè)備。
　　為此，本文以安全地、可靠地改善電網(wǎng)功率因數(shù)為背景，首先，對無功補(bǔ)償?shù)幕驹磉M(jìn)行論述，著重分析了在實(shí)際使用TSC時(shí)，即使做到準(zhǔn)確的過零投切，仍然發(fā)現(xiàn)電容電流略有突變和振蕩的現(xiàn)象，研究在不同的線路參數(shù)下，電容投切時(shí)產(chǎn)生的振蕩過程。其次，研發(fā)了一套TSC的低壓無功補(bǔ)償裝置。其中主控制器利用ARM芯片A

4、DμC7026作為主控制芯片，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集與控制算法的實(shí)現(xiàn)，使用STC的單片機(jī)完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與按鍵操作。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了低壓無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)器，對晶閘管電壓的過零捕捉與晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，不再使用可靠性不高的光耦觸發(fā)電路，保證晶閘管可靠觸發(fā)。對各個(gè)硬件功能電路進(jìn)行描述和分析，著重介紹利用光耦特性，巧妙地捕捉電壓過零點(diǎn)的電路，以及利用電磁式驅(qū)動(dòng)電路觸發(fā)晶閘管，將控制電路的低壓與晶閘管的高壓通過驅(qū)動(dòng)變壓器隔離，做到安全可靠。最后，對實(shí)驗(yàn)樣